JP2024036896A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のインクジェットヘッドの姿勢を容易に、且つ、短時間で調整することを目的とする。【解決手段】インクジェット記録装置は、所定方向に姿勢変化可能な複数のインクジェットヘッド１２と、複数のインクジェットヘッド１２の各々に設けられ、インクジェットヘッド１２の姿勢を調整する複数の調整部４０と、複数の調整部４０を一括して操作する操作部５０と、を備え、調整部４０は、インクジェットヘッド１２に設けられた所定方向を軸方向とするナット４３と、ナット４３に螺合する第１軸４１に設けられたウォームホイール４４と、第１軸４１に交差する第２軸の一端部に設けられ、ウォームホイール４４に噛み合わされたウォーム４５と、を備え、操作部５０は、複数の第２軸の各々の他端部に設けられた複数の従動ギア４６と、複数の従動ギア４６に駆動力を伝達する１つの駆動ギア５３と、駆動ギア５３を回転させるためのノブ５５と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置においては、インクジェットヘッドの位置決めを正確に行う必要がある。そこで、従来、インクジェットヘッドの位置決めの技術が検討されている。例えば、特許文献１では、インクジェット記録ユニットが個別に収納される収納室と、各収納室に設けられ、各インクジェット記録ユニットを一方向に付勢する付勢手段と、付勢手段の付勢力に抗して各インクジェット記録ヘッドの位置を調整する可動位置決め部材と、を備えた装置が記載されている。

特開２００５－１３０７号公報

ところで、１色当たり複数のインクジェットヘッドがシート搬送方向と交差する方向に配置されたインクジェット記録装置が知られている。このような装置に特許文献１に記載された構成を適用しても、インクジェットヘッドの１つ１つに対して可動位置決め部材が設けられるため、操作がしにくく、調整に時間がかかるという問題がある。

本発明は、上記事情を考慮し、複数のインクジェットヘッドの姿勢を容易に、且つ、短時間で調整することのできるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るインクジェット記録装置は、所定方向に姿勢変化可能な複数のインクジェットヘッドと、前記複数のインクジェットヘッドの各々に設けられ、前記インクジェットヘッドの姿勢を調整する複数の調整部と、前記複数の調整部を一括して操作する操作部と、を備え、前記調整部は、前記インクジェットヘッドに設けられた前記所定方向を軸方向とするナットと、前記ナットに螺合する第１軸に設けられたウォームホイールと、前記第１軸に交差する第２軸の一端部に設けられ、前記ウォームホイールに噛み合わされたウォームと、を備え、前記操作部は、前記複数の第２軸の各々の他端部に設けられた複数の従動ギアと、前記複数の従動ギアに駆動力を伝達する１つの駆動ギアと、前記駆動ギアを回転させるためのノブと、を備える。

前記インクジェット記録装置は、前記従動ギアと前記駆動ギアとの間に１つ以上のアイドルギアを備えていてもよい。

前記インクジェット記録装置は、前記アイドルギアの軸の操作により前記アイドルギアの噛み合いを解除する解除機構を備えていてもよい。

前記解除機構は、前記アイドルギアの噛み合いを解除した状態で前記軸を固定可能であってもよい。

本発明によれば、複数のインクジェットヘッドの姿勢を容易に、且つ、短時間で調整することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の内部を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る作像ユニットを示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る作像ユニットを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るインク供給路を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドと調整部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドと調整部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る操作部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る操作部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る操作部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る解除機構を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る解除機構を示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置１について説明する。

最初に、インクジェット記録装置１の全体の構成について説明する。図１は、インクジェット記録装置１の内部を模式的に示す正面図である。図２は、作像ユニット６を示す平面図である。図３は、作像ユニット６を示す断面図である。図４は、インク供給路６０を模式的に示す図である。以下、図１における紙面手前側をインクジェット記録装置１の正面側（前側）とし、左右の向きはインクジェット記録装置１を正面から見た方向を基準として説明する。各図において、Ｕ、Ｌｏ、Ｌ、Ｒ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ上、下、左、右、前、後を示す。

インクジェット記録装置１（図１参照）は、直方体状の本体ハウジング３を備える。本体ハウジング３内の下部には、普通紙、コート紙等の枚葉のシートＳが収容される給紙カセット４と、給紙カセット４からシートＳを送り出す給紙ローラー５が設けられている。給紙カセット４の上方には、シートＳを吸着してＹ方向に搬送する搬送ユニット７が設けられている。搬送ユニット７の上方には、インクを吐出して画像を形成する作像ユニット６が設けられている。本体ハウジング３内の左上部には、画像が形成されたシートＳを排出する排出ローラー８と、排出されたシートＳが積載される排出トレイ９が設けられている。

本体ハウジング３の内部には、給紙ローラー５から搬送ユニット７と作像ユニット６との間隙を経て排出ローラー８に至る搬送路１０が設けられている。搬送路１０は、シートＳを通過させる間隙を空けて互いに対向する板状部材を主体として形成されている。搬送路１０には、シートＳを挟持して搬送する搬送ローラー１７が設けられている。作像ユニット６よりも搬送方向Ｙ上流側には、レジストローラー１８が設けられている。

搬送ユニット７は、無端の搬送ベルト２１と、支持板２３と、吸引部２４と、を備える。搬送ベルト２１は、多数の通気孔（図示省略）を有し、駆動ローラー２５と従動ローラー２２に巻き掛けられている。支持板２３は、多数の通気孔を有し、上面が搬送ベルト２１の内面に接触している。吸引部２４は、支持板２３の通気孔と搬送ベルト２１の通気孔を介して空気を吸引することでシートＳを搬送ベルト２１に吸着させる。モーターと減速ギアとを含む駆動部（図示省略）により駆動ローラー２５が反時計回り方向に駆動されることで搬送ベルト２１が反時計回り方向に回転し、搬送ベルト２１に吸着されたシートＳがＹ方向に搬送される。

インクジェット記録装置１は、インク供給路６０を備える（図４参照）。同図では、１色のインクに対応するインク供給路６０が示されているが、本実施形態では４色のインクを用いるため、４系統のインク供給路６０が設けられている。インクジェット記録装置１は、インクコンテナ２０が装着されるコンテナ装着部６１と、インクを濾過するフィルター６２と、インクコンテナ２０からフィルター６２を介してインクを吸引するポンプ６３と、ポンプ６３から送り出されたインクを貯留するサブタンク６４と、を備える。

作像ユニット６は、ヘッドユニット１１Ｙ、１１Ｂｋ、１１Ｃ、１１Ｍ（ヘッドユニット１１と総称する）を備える。ヘッドユニット１１は、１つ以上のインクジェットヘッド１２、例えば、千鳥に配置された３つのインクジェットヘッド１２を備える（図２参照）。ヘッドユニット１１Ｙ、１１Ｂｋ、１１Ｃ、１１Ｍには、それぞれイエロー、ブラック、シアン、マゼンタのインクが充填されたインクコンテナ２０Ｙ、２０Ｂｋ、２０Ｃ、２０Ｍ（インクコンテナ２０と総称する）が接続されている。

インクジェットヘッド１２は、前後方向を長手方向とする直方体状の筐体１２Ｈと、筐体１２Ｈの底部に設けられたノズルプレート１２Ｐと、サブタンク６４からの配管が接続されるソケット（図示省略）と、ノズル面１２Ｆに洗浄液を供給する洗浄液供給部１３と、を備える。ノズルプレート１２Ｐは、前後方向に並ぶ多数のノズル（図示省略）を備える。ノズルは、サブタンク６４につながる流路から分岐した分岐流路と、ノズルプレート１２Ｐの下面であるノズル面１２Ｆに設けられた吐出口と、を含む。分岐流路の内壁には、振動板が設けられている。振動板には加圧素子が設けられている。加圧素子としては、圧電素子、静電アクチュエータ、ヒーター等が用いられる。インクジェットヘッド１２は、加圧素子を駆動する駆動回路（図示省略）を備える。

制御部２（図１参照）は、演算部と記憶部とを備える（図示省略）。演算部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の記憶媒体を含む。演算部は、記憶部に記憶されている制御プログラムを読み出して実行することで各種処理を実施する。なお、制御部２は、ソフトウェアを用いない集積回路によって実現されてもよい。

本体ハウジング３の上部には、表示操作部１９が設けられている（図１参照）。表示操作部１９は、表示パネルと、表示パネルに積層されたタッチパネルと、キーパッドと、を備える（図示省略）。制御部２は、インクジェット記録装置１の操作メニューやステータス等を表す画面を表示パネルに表示させ、タッチパネル及びキーパッドで検知された操作に応じてインクジェット記録装置１の各部を制御する。

インクジェット記録装置１の基本的な画像形成動作は、次のとおりである。表示操作部１９や外部のコンピューター等からインクジェット記録装置１に画像形成ジョブが入力されると、給紙ローラー５が給紙カセット４から搬送路１０にシートＳを送り出し、回転が停止されたレジストローラー１８がシートＳの斜行を補正する。レジストローラー１８が所定のタイミングで搬送ユニット７にシートＳを送り出すと、搬送ユニット７が搬送ベルト２１にシートＳを吸着してＹ方向に搬送する。制御部２がシートＳの搬送と同期させてラスター形式の画像データを駆動回路に供給すると、駆動回路が画像データの階調に応じた吐出信号を加圧素子に供給してノズルからインクが吐出され、シートＳに画像が形成される。排出ローラー８は、画像が形成されたシートＳを排出トレイ９に排出する。

メンテナンス装置３０は、ヘッドユニット１１毎に、各ヘッドユニット１１の左隣り（搬送方向Ｙ下流側）に設けられている（図２参照）。なお、各ヘッドユニット１１の右隣り（搬送方向Ｙ上流側）にメンテナンス装置３０が設けられていてもよい。

メンテナンス装置３０は、ノズル面１２Ｆに装着されるキャップ（図示省略）を備えたキャップユニット７０と、ノズル面１２Ｆに残留したインクを除去するワイプブレード（図示省略）を備えたワイプユニット８０と、キャップユニット７０とワイプユニット８０を収容するハウジング３１と、を備える。ハウジング３１は、前後方向を長手方向とする直方体状に形成され、右側に開口部が設けられている。メンテナンス装置３０は、キャップユニット７０を左右方向にスライドさせるキャップスライド機構（図示省略）と、ワイプユニット８０を左右方向にスライドさせるワイプスライド機構（図示省略）と、を備える。

インクジェット記録装置１は、ヘッドユニット１１を昇降させる昇降機構（図示省略）を備えている。昇降機構は、画像形成を行う場合の画像形成位置と、画像形成位置よりも上方の退避位置と、の間でヘッドユニット１１を昇降させる。画像形成位置においては、搬送ベルト２１とノズル面１２Ｆとの間隔が所定距離となるようにヘッドユニット１１が位置決めされる。退避位置においては、搬送ベルト２１とノズル面１２Ｆとの間にキャップユニット７０及びワイプユニット８０を移動させることが可能な空間が形成される。

次に、インクジェットヘッド１２の姿勢を調整する仕組みについて説明する。図５は、ヘッドユニット１１を示す斜視図である。図６は、インクジェットヘッド１２と調整部４０を示す斜視図である。図７は、インクジェットヘッド１２と調整部４０を示す平面図である。図８、９は、操作部５０を示す斜視図である。図１０は、操作部５０を示す斜視図である。図１１、１２は、解除機構５６を示す斜視図である。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１は、所定方向に姿勢変化可能な複数のインクジェットヘッド１２と、複数のインクジェットヘッド１２の各々に設けられ、インクジェットヘッド１２の姿勢を調整する複数の調整部４０と、複数の調整部４０を一括して操作する操作部５０と、を備え、調整部４０は、インクジェットヘッド１２に設けられた所定方向を軸方向とするナット４３と、ナット４３に螺合する第１軸４１に設けられたウォームホイール４４と、第１軸４１に交差する第２軸４２の一端部に設けられ、ウォームホイール４４に噛み合わされたウォーム４５と、を備え、操作部５０は、複数の第２軸４２の各々の他端部に設けられた複数の従動ギア４６と、複数の従動ギア４６に駆動力を伝達する１つの駆動ギア５３と、駆動ギア５３を回転させるためのノブ５５と、を備える。具体的には、以下のとおりである。

ヘッドユニット１１は、インクジェットヘッド１２を収容する枠体１１Ｆを備える（図５参照）。枠体１１Ｆは、前後方向を長手方向とする直方体状に形成されている。１つの枠体１１Ｆに３つのインクジェットヘッド１２が千鳥に配置されている。枠体１１Ｆの後端部は、本体ハウジング３に支持され、上下方向を軸方向とする軸回りに揺動可能である（図示省略）。枠体１１Ｆの底部には、ノズル面１２Ｆを露出させる開口部（図示省略）が設けられている。

インクジェットヘッド１２の後端部には、後方に開口した切欠部１２Ｋ（図７参照）が設けられている。切欠部１２Ｋは、上方から見てＶ字形に形成されている。枠体１１Ｆには、切欠部１２Ｋに対応する位置に、上方に突出したピン１１Ｐが設けられている。インクジェットヘッド１２は、切欠部１２Ｋがピン１１Ｐに接触するように配置され、ピン１１Ｐを中心として揺動可能である。すなわち、インクジェットヘッド１２の前端部は、概ね左右方向（所定方向の一例）に移動可能である。

［調整部］
調整部４０（図５乃至７参照）は、インクジェットヘッド１２毎に、各インクジェットヘッド１２の前方に設けられている。調整部４０は、ナット４３と、ウォームホイール４４と、ウォーム４５と、を備える。ナット４３は、インクジェットヘッド１２の前端部に揺動可能に設けられている。ナット４３には、左右方向を推進方向とする雌ねじ（図示省略）が形成されている。第１軸４１は、左右方向を軸方向として設けられている。第１軸４１は、右端部に左右方向を推進方向とする雄ねじ（図示省略）を有し、ナット４３に螺合されている。ウォームホイール４４は、第１軸４１の左端部に設けられている。第２軸４２は、前後方向（第１軸４１と交差する方向）を軸方向として設けられている。ウォーム４５は、第２軸４２の後端部に設けられ、ウォームホイール４４に噛み合わされている。

［操作部］
操作部５０（図５、８乃至１２）は、枠体１１Ｆの前端部に設けられている。操作部５０は、第１支持部５１と、第２支持部５２と、従動ギア４６と、駆動ギア５３と、アイドルギア５４と、ノブ５５と、解除機構５６と、を備える。第１支持部５１と第２支持部５２は、前後方向に互いに対向する板状の部材である。第２支持部５２は、第１支持部５１の前方に設けられている。調整部４０の各々が備える第２軸４２の前端部は、いずれも第１支持部５１に支持されている。そのため、調整部４０の前後方向の位置によって、第２軸４２の長さが異なっている。

従動ギア４６（図８、１０参照）は、第２軸４２の各々の前端部に設けられ、第１支持部５１の前方に配置されている。従動ギア４６群の上方に、１つの駆動ギア５３が設けられている。駆動ギア５３と同軸にノブ５５が設けられている。従動ギア４６の各々と駆動ギア５３との間には、アイドルギア５４が設けられている。ノブ５５を手動で回転させることにより、駆動ギア５３からアイドルギア５４、従動ギア４６、第２軸４２、ウォーム４５、ウォームホイール４４、第１軸４１の順に駆動力が伝達される。第１軸４１の回転によりナット４３が左右方向にスライドするため、インクジェットヘッド１２の前端部が左右方向に移動する。また、１つのノブ５５を回転させるだけで複数のインクジェットヘッド１２が一斉に移動する。

アイドルギア５４の数は、インクジェットヘッド１２毎に異なっていてもよい。設計上の都合により、いずれかの調整部４０の構成を左右逆転させる場合があり、その場合、第２軸４２の回転方向を他の調整部４０と異ならせる必要があるためである。

アイドルギア５４には、解除機構５６（図１１、１２参照）が設けられている。具体的には、アイドルギア５４には、アイドルギア５４の軸５４Ｓを軸方向（例えば、前方）に付勢するばね（図示省略）が設けられている。アイドルギア５４の軸５４Ｓには、径方向に突出した突起部５６Ｐが設けられている。第２支持部５２のアイドルギア５４を支持する孔には、径方向に切り欠かれた溝部５２Ｖが設けられている。

アイドルギア５４の軸５４Ｓを手動で回転させて突起部５６Ｐを溝部５２Ｖの位置に合わせると、ばねによって軸５４Ｓが前方に押し出されて突起部５６Ｐが溝部５２Ｖに嵌合する。すると、このアイドルギア５４と他のギアとの噛み合いが解除されるため、駆動ギア５３から従動ギア４６へ駆動力が伝達されなくなり、インクジェットヘッド１２が移動しなくなる。また、軸５４Ｓがばねで付勢されているため、振動等によってアイドルギア５４の噛み合いが復活することはない。軸５４Ｓを押し込んで突起部５６Ｐを溝部５２Ｖと異なる向きに回転させることで、噛み合いが復活する。例えば、調整を要するインクジェットヘッド１２と調整が不要なインクジェットヘッド１２が混在する場合に、調整が不要なインクジェットヘッドに対応するアイドルギア５４の噛み合いを外すことで、調整を要するインクジェットヘッド１２のみを調整することができる。

以上説明した本実施形態に係るインクジェット記録装置１によれば、所定方向に姿勢変化可能な複数のインクジェットヘッド１２と、複数のインクジェットヘッド１２の各々に設けられ、インクジェットヘッド１２の姿勢を調整する複数の調整部４０と、複数の調整部４０を一括して操作する操作部５０と、を備え、調整部４０は、インクジェットヘッド１２に設けられた所定方向を軸方向とするナット４３と、ナット４３に螺合する第１軸４１に設けられたウォームホイール４４と、第１軸４１に交差する第２軸４２の一端部に設けられ、ウォームホイール４４に噛み合わされたウォーム４５と、を備え、操作部５０は、複数の第２軸４２の各々の他端部に設けられた複数の従動ギア４６と、複数の従動ギア４６に駆動力を伝達する１つの駆動ギア５３と、駆動ギア５３を回転させるためのノブ５５と、を備える。この構成によれば、ノブ５５を回す操作により、駆動ギア５３、従動ギア４６、ウォーム４５、ウォームホイール４４を介して複数のナット４３が所定方向に移動する。よって、複数のインクジェットヘッド１２の姿勢を容易に、且つ、短時間で調整することができる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１によれば、従動ギア４６と駆動ギア５３との間に１つ以上のアイドルギア５４を備える。この構成によれば、アイドルギア５４の数を変更することによって、調整部４０の構成を左右逆転させることが可能であるから、設計の自由度を高めることができる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１によれば、アイドルギア５４の軸５４Ｓの操作によりアイドルギア５４の噛み合いを解除する解除機構５６を備える。この構成によれば、調整が必要なインクジェットヘッド１２だけに駆動力を伝達することができる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１によれば、解除機構５６は、アイドルギア５４の噛み合いを解除した状態で軸５４Ｓを固定可能である。この構成によれば、振動等による噛み合いの復活を防ぐことができる。

１ インクジェット記録装置
１２ インクジェットヘッド
４０ 調整部
４１ 第１軸
４２ 第２軸
４３ ナット
４４ ウォームホイール
４５ ウォーム
４６ 従動ギア
５０ 操作部
５３ 駆動ギア
５４ アイドルギア
５５ ノブ
５６ 解除機構

Claims (4)

1. 所定方向に姿勢変化可能な複数のインクジェットヘッドと、
   前記複数のインクジェットヘッドの各々に設けられ、前記インクジェットヘッドの姿勢を調整する複数の調整部と、
   前記複数の調整部を一括して操作する操作部と、を備え、
   前記調整部は、
   前記インクジェットヘッドに設けられた前記所定方向を軸方向とするナットと、
   前記ナットに螺合する第１軸に設けられたウォームホイールと、
   前記第１軸に交差する第２軸の一端部に設けられ、前記ウォームホイールに噛み合わされたウォームと、を備え、
   前記操作部は、
   前記複数の第２軸の各々の他端部に設けられた複数の従動ギアと、
   前記複数の従動ギアに駆動力を伝達する１つの駆動ギアと、
   前記駆動ギアを回転させるためのノブと、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記従動ギアと前記駆動ギアとの間に１つ以上のアイドルギアを備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記アイドルギアの軸の操作により前記アイドルギアの噛み合いを解除する解除機構を備えることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記解除機構は、前記アイドルギアの噛み合いを解除した状態で前記軸を固定可能であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。

Images